JPH0228881B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0228881B2 JPH0228881B2 JP58067865A JP6786583A JPH0228881B2 JP H0228881 B2 JPH0228881 B2 JP H0228881B2 JP 58067865 A JP58067865 A JP 58067865A JP 6786583 A JP6786583 A JP 6786583A JP H0228881 B2 JPH0228881 B2 JP H0228881B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- magnetic field
- chamber
- action chamber
- permanent magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/022—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/16—Ion sources; Ion guns using high-frequency excitation, e.g. microwave excitation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば半導体製造用のイオン源とし
て使用される電子サイクロトロン共鳴形イオン源
の磁石装置に関する。
て使用される電子サイクロトロン共鳴形イオン源
の磁石装置に関する。
近時、半導体の微細な加工工程を反応性イオン
ビームエツチングにより行い、より精密で制御性
が良く加工に伴なう汚染も少なくすることが提案
されたが、これのイオン源としては、例えば第１
図示のように、CF4，C3F8，C4F8等の反応ガスを
注入した真空の放電室ａの外周に複数個の電磁石
ｂを設け、該放電室ａ内にマイクロ波の導入に伴
ない発生するプラズマ中のイオンを、引き出し電
極ｃで隣接する処理室ｄのワークｅをエツチング
すべく誘引する構成を備えた電子サイクロトロン
共鳴形イオン源を使用するを一般とする。この場
合、放電室ａに電子サイクロトロン共鳴磁場が形
成されるように複数個の電磁石ｂを制御して第２
図示のような放電室ａのマイクロ波の入口側で磁
界が大きく、引き出し電極ｃのイオンの出口側で
磁界が小さくなつた、勾配を有する磁場を得る必
要があるが、複数個の電磁石ｂでは各電磁石への
電流を制御することが容易でなく、大容量の電源
が必要となるという欠点がある。
ビームエツチングにより行い、より精密で制御性
が良く加工に伴なう汚染も少なくすることが提案
されたが、これのイオン源としては、例えば第１
図示のように、CF4，C3F8，C4F8等の反応ガスを
注入した真空の放電室ａの外周に複数個の電磁石
ｂを設け、該放電室ａ内にマイクロ波の導入に伴
ない発生するプラズマ中のイオンを、引き出し電
極ｃで隣接する処理室ｄのワークｅをエツチング
すべく誘引する構成を備えた電子サイクロトロン
共鳴形イオン源を使用するを一般とする。この場
合、放電室ａに電子サイクロトロン共鳴磁場が形
成されるように複数個の電磁石ｂを制御して第２
図示のような放電室ａのマイクロ波の入口側で磁
界が大きく、引き出し電極ｃのイオンの出口側で
磁界が小さくなつた、勾配を有する磁場を得る必
要があるが、複数個の電磁石ｂでは各電磁石への
電流を制御することが容易でなく、大容量の電源
が必要となるという欠点がある。
本発明は、こうした欠点を解消することを目的
としたもので、マイクロ波を導入して内部でプラ
ズマが発生する作用室の外周に磁石を設けて該作
用室に勾配を有する磁界を作用させるようにした
ものに於いて、該磁石を、該作用室を囲繞する円
筒状の永久磁石で構成すると共に、該作用室のマ
イクロ波の入口側に対応する該永久磁石の端部
に、その円筒孔内に進入する円筒部を有する補助
ヨークを設けて成る。
としたもので、マイクロ波を導入して内部でプラ
ズマが発生する作用室の外周に磁石を設けて該作
用室に勾配を有する磁界を作用させるようにした
ものに於いて、該磁石を、該作用室を囲繞する円
筒状の永久磁石で構成すると共に、該作用室のマ
イクロ波の入口側に対応する該永久磁石の端部
に、その円筒孔内に進入する円筒部を有する補助
ヨークを設けて成る。
本発明を半導体製造用のイオン源に適用した実
施例につき説明するにその第３図に於いて１はセ
ラミツク窓２を介してマイクロ波が導入される入
口３と格子状の約＋500Vと−160Vの２枚の引出
し電極４，４を備えた出口５とを有する作用室、
６は該出口５に隣接して設けられた処理室を示
し、該作用室１及び処理室６は粗引きポンプ７及
びクライオポンプ８により真空化される。９は該
処理室６内に旋回自在に設けた接地電位のワーク
１０のワークホルダ、１１はCF4，C3F8，C4F8等
の反応ガスを注入する注入口である。
施例につき説明するにその第３図に於いて１はセ
ラミツク窓２を介してマイクロ波が導入される入
口３と格子状の約＋500Vと−160Vの２枚の引出
し電極４，４を備えた出口５とを有する作用室、
６は該出口５に隣接して設けられた処理室を示
し、該作用室１及び処理室６は粗引きポンプ７及
びクライオポンプ８により真空化される。９は該
処理室６内に旋回自在に設けた接地電位のワーク
１０のワークホルダ、１１はCF4，C3F8，C4F8等
の反応ガスを注入する注入口である。
以上の構成は従来のものと特に変わりがないが
本発明のものでは作用室１の外周に設けられる磁
石１２を第４図示のように円筒状のBa−フエラ
イト磁石、Sr−フエライト磁石等の永久磁石１
２ａで構成すると共に、作用室１の入口３側に対
応する該永久磁石１２ａの一端部１３に該永久磁
石１２ａの円筒孔１４に進入する円筒部１５を有
する補助ヨーク１６を設けて該作用室１内に勾配
状の電子サイクロトロン共鳴磁場が得られるよう
にした。これを更に実施例につき説明すれば該永
久磁石１２ａを長さ425mm直径560mmで円筒孔１４
の直径が250mmで磁界強さ1249ガウスのSr−フエ
ライト磁石で構成し、その一端部１３に直560mm、
厚さ10mmの鍔上部１７と中心部に外径167mm内径
140mm長さ184mmの円筒部１５とを有する補助ヨー
ク１６を取付けた場合、該円筒部１５の軸線上の
磁界の分布は第５図の曲線Ａで示すように補助ヨ
ーク１６の円筒部１５を越えた区域に於て約1200
ガウスの高い磁界となる、該作用室１のイオンの
出口側に対応する他端側へほぼ一様に直線的に約
300ガウスまで逓減する勾配の分布となつた。電
子サイクロトロン共鳴磁界は約875ガウスであり、
その領域は該磁石１２ａの長さ方向の中間部に存
し、作用室１の中央部に高磁界領域を対応させ得
て好都合である。
本発明のものでは作用室１の外周に設けられる磁
石１２を第４図示のように円筒状のBa−フエラ
イト磁石、Sr−フエライト磁石等の永久磁石１
２ａで構成すると共に、作用室１の入口３側に対
応する該永久磁石１２ａの一端部１３に該永久磁
石１２ａの円筒孔１４に進入する円筒部１５を有
する補助ヨーク１６を設けて該作用室１内に勾配
状の電子サイクロトロン共鳴磁場が得られるよう
にした。これを更に実施例につき説明すれば該永
久磁石１２ａを長さ425mm直径560mmで円筒孔１４
の直径が250mmで磁界強さ1249ガウスのSr−フエ
ライト磁石で構成し、その一端部１３に直560mm、
厚さ10mmの鍔上部１７と中心部に外径167mm内径
140mm長さ184mmの円筒部１５とを有する補助ヨー
ク１６を取付けた場合、該円筒部１５の軸線上の
磁界の分布は第５図の曲線Ａで示すように補助ヨ
ーク１６の円筒部１５を越えた区域に於て約1200
ガウスの高い磁界となる、該作用室１のイオンの
出口側に対応する他端側へほぼ一様に直線的に約
300ガウスまで逓減する勾配の分布となつた。電
子サイクロトロン共鳴磁界は約875ガウスであり、
その領域は該磁石１２ａの長さ方向の中間部に存
し、作用室１の中央部に高磁界領域を対応させ得
て好都合である。
尚この場合、円筒部１５を越えた区域でその軸
線上を半径方向に離れた位置では曲線Ｂの如く特
に高い磁界が発生する現象が見られた。
線上を半径方向に離れた位置では曲線Ｂの如く特
に高い磁界が発生する現象が見られた。
第５図の曲線Ｃは補助ヨーク１６を取外した場
合の円筒部１５の軸線上の磁界分布である。
合の円筒部１５の軸線上の磁界分布である。
また図示のものでは補助ヨーク１６の円筒部１
５をその鍔状部１７のフランジ１７ａにボルトそ
の他で止め付け、円筒部１５が作用室１内に進入
する長さを変更可能とし、磁界勾配の制御を行な
えるように構成した。
５をその鍔状部１７のフランジ１７ａにボルトそ
の他で止め付け、円筒部１５が作用室１内に進入
する長さを変更可能とし、磁界勾配の制御を行な
えるように構成した。
その作動を説明するに真空化された作用室１に
注入口１１から反応ガスを注入すると共にマイク
ロ波を入口３から導入すると外周の永久磁石１２
ａにより該作用室１内に形成された第５図の曲線
Ａで示すような磁界の作用でプラズマが発生し、
これにより生じたイオンが引出し電極４，４でワ
ーク１０をエツチングすべく処理室６に引出され
る。而してこの場合永久磁石１２ａが作用室１に
常時非一様の磁界を与えるので従来の電磁石のよ
うに電流を制御して非一様の勾配を有する磁界を
得る面倒を避けるとが出来る。
注入口１１から反応ガスを注入すると共にマイク
ロ波を入口３から導入すると外周の永久磁石１２
ａにより該作用室１内に形成された第５図の曲線
Ａで示すような磁界の作用でプラズマが発生し、
これにより生じたイオンが引出し電極４，４でワ
ーク１０をエツチングすべく処理室６に引出され
る。而してこの場合永久磁石１２ａが作用室１に
常時非一様の磁界を与えるので従来の電磁石のよ
うに電流を制御して非一様の勾配を有する磁界を
得る面倒を避けるとが出来る。
このように本発明によるときは、マイクロ波が
導入されてプラズマが発生する作用室の周囲に設
けられる磁石を円筒形の永久磁石とすると共に、
該永久磁石の円筒孔内に進入する円筒部を有する
補助ヨークを作用室の入口側に対応する該磁石の
端部に設けたので、複数個の電磁石と同様に勾配
のある磁界を発生させることが出来、電磁石のよ
うに電流の制御の必要がなく、設定磁界発生のた
めの電力、水の節減が出来るという効果がある。
導入されてプラズマが発生する作用室の周囲に設
けられる磁石を円筒形の永久磁石とすると共に、
該永久磁石の円筒孔内に進入する円筒部を有する
補助ヨークを作用室の入口側に対応する該磁石の
端部に設けたので、複数個の電磁石と同様に勾配
のある磁界を発生させることが出来、電磁石のよ
うに電流の制御の必要がなく、設定磁界発生のた
めの電力、水の節減が出来るという効果がある。
第１図は従来例の説明線図、第２図はその磁界
分布特性曲線図、第３図は本発明の実施例の截断
平面図、第４図はその要部の拡大断面斜視図、第
５図はその磁界分布特性曲線図である。 １……作用室、１２……磁石、１２ａ……永久
磁石、１３……一端部、１４……円筒孔、１５…
…円筒部、１６……補助ヨーク。
分布特性曲線図、第３図は本発明の実施例の截断
平面図、第４図はその要部の拡大断面斜視図、第
５図はその磁界分布特性曲線図である。 １……作用室、１２……磁石、１２ａ……永久
磁石、１３……一端部、１４……円筒孔、１５…
…円筒部、１６……補助ヨーク。
Claims (1)
- １ マイクロ波を導入して内部でプラズマが発生
する作用室の外周に磁石を設けて該作用室に勾配
を有する磁界を作用させるようにしたものに於い
て、該磁石を、該作用室を囲繞する円筒状の永久
磁石で構成すると共に、該作用室のマイクロ波の
入口側に対応する該永久磁石の端部に、その円筒
孔内に進入する円筒部を有する補助ヨークを設け
て成る電子サイクロトロン共鳴形イオン源用磁石
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58067865A JPS59194407A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | 電子サイクロトロン共鳴形イオン源用磁石装置 |
| US06/601,410 US4611121A (en) | 1983-04-19 | 1984-04-18 | Magnet apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58067865A JPS59194407A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | 電子サイクロトロン共鳴形イオン源用磁石装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59194407A JPS59194407A (ja) | 1984-11-05 |
| JPH0228881B2 true JPH0228881B2 (ja) | 1990-06-27 |
Family
ID=13357243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58067865A Granted JPS59194407A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | 電子サイクロトロン共鳴形イオン源用磁石装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4611121A (ja) |
| JP (1) | JPS59194407A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4727293A (en) * | 1984-08-16 | 1988-02-23 | Board Of Trustees Operating Michigan State University | Plasma generating apparatus using magnets and method |
| GB8522976D0 (en) * | 1985-09-17 | 1985-10-23 | Atomic Energy Authority Uk | Ion sources |
| FR2592520B1 (fr) * | 1985-12-27 | 1988-12-09 | Atelier Electro Thermie Const | Dispositif de creation d'un champ magnetique glissant, en particulier pour gravure ionique rapide sous champ magnetique |
| US4778561A (en) * | 1987-10-30 | 1988-10-18 | Veeco Instruments, Inc. | Electron cyclotron resonance plasma source |
| KR960014434B1 (ko) * | 1987-12-09 | 1996-10-15 | 후세 노보루 | 플라즈마 처리장치 |
| US5024716A (en) * | 1988-01-20 | 1991-06-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Plasma processing apparatus for etching, ashing and film-formation |
| DE3803355A1 (de) * | 1988-02-05 | 1989-08-17 | Leybold Ag | Teilchenquelle fuer eine reaktive ionenstrahlaetz- oder plasmadepositionsanlage |
| EP0334184B1 (en) * | 1988-03-16 | 1996-08-14 | Hitachi, Ltd. | Microwave ion source |
| JPH0216732A (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | プラズマ反応装置 |
| US5089746A (en) * | 1989-02-14 | 1992-02-18 | Varian Associates, Inc. | Production of ion beams by chemically enhanced sputtering of solids |
| FR2647293B1 (fr) * | 1989-05-18 | 1996-06-28 | Defitech Sa | Reacteur a plasma perfectionne muni de moyens de couplage d'ondes electromagnetiques |
| GB9009319D0 (en) * | 1990-04-25 | 1990-06-20 | Secr Defence | Gaseous radical source |
| JP2648233B2 (ja) * | 1990-11-29 | 1997-08-27 | 株式会社日立製作所 | マイクロ波プラズマ処理装置 |
| DE4203632C2 (de) * | 1992-02-08 | 2003-01-23 | Applied Films Gmbh & Co Kg | Vakuumbeschichtungsanlage |
| US5319339A (en) * | 1993-03-08 | 1994-06-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Tubular structure having transverse magnetic field with gradient |
| FR2933532B1 (fr) * | 2008-07-02 | 2010-09-03 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif generateur d'ions a resonance cyclotronique electronique |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2503173A (en) * | 1946-10-18 | 1950-04-04 | Rca Corp | Permanent magnetic electron lens system |
| US4393333A (en) * | 1979-12-10 | 1983-07-12 | Hitachi, Ltd. | Microwave plasma ion source |
-
1983
- 1983-04-19 JP JP58067865A patent/JPS59194407A/ja active Granted
-
1984
- 1984-04-18 US US06/601,410 patent/US4611121A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59194407A (ja) | 1984-11-05 |
| US4611121A (en) | 1986-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0228881B2 (ja) | ||
| US5346579A (en) | Magnetic field enhanced plasma processing chamber | |
| EP0585229B1 (en) | Cluster tool soft etch module and ecr plasma generator therefor | |
| US4277304A (en) | Ion source and ion etching process | |
| JPH08288096A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| US5762814A (en) | Plasma processing method and apparatus using plasma produced by microwaves | |
| US6346768B1 (en) | Low energy ion gun having multiple multi-aperture electrode grids with specific spacing requirements | |
| JPH10270428A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| WO1990010945A1 (en) | Ion gun | |
| US20010016166A1 (en) | Plasma vacuum pumping cell | |
| JPS6272121A (ja) | 半導体処理装置 | |
| US20190259559A1 (en) | Plasma bridge neutralizer for ion beam etching | |
| JP2567892B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2709162B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JP4384295B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| KR0159039B1 (ko) | 전자빔 여기식 플라즈마 처리장치 | |
| JP3045619B2 (ja) | プラズマ発生装置 | |
| JPH0637052A (ja) | 半導体加工装置 | |
| JPH02156526A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPS602388B2 (ja) | イオンエツチング装置 | |
| JPH03257747A (ja) | イオン源 | |
| JP3016285B2 (ja) | 高周波４重極型線形加速器 | |
| JPS63318127A (ja) | プラズマプロセス装置 | |
| JPH06275567A (ja) | プラズマ装置 | |
| JPS63250822A (ja) | プラズマ装置 |